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三维CAD技术对机械设计的作用

学术杂志网   |   2020-09-18

摘要:随着现在信息技术的迅猛发展,计算机对人们的生活和工作产生了重要的影响,特别是在机械设计行业,CAD技术的应用有效地促进了机械设计的发展,三维CAD是一种全新的辅助设计技术,能够为机械设计带来更加全面的技术支持。基于这个视角,本文阐述了三维CAD技术的基本情况,并论述了三维CAD技术在机械设计领域的应用。

关键词:三维CAD技术;机械设计;应用

1三维CAD技术的概述

1.1三维CAD技术的概念

三维CAD技术在设计行业中有着非常广泛的运用,并且具有非常鲜明的特征,也是当前阶段设计领域的重要类型。从大范围来说,三维CAD技术主要借助于计算机设备,通过计算机的图形运算对工业产品进行设计和分析,能够帮助设计者更好地设计出工业产品[1]。三维CAD技术在构建模型等方面有着重要的应用,有效地提升了设计行业的工作效率。设计师利用三维CAD技术对机械产品进行分析和设计,能够有效地缩减设计时间,同时可以在计算机设备上直观地展示产品模型,通过计算机图形处理能够对设计产品进行实时渲染,提升工作效率的同时,还将工业设计和工业制造有机地结合在一起,和过去设计模式相比,三维CAD技术还能将设计模型永久地保留在计算机设备中,更加方便设计者查看和修改,通过这种技术能够有效地缩减产品设计周期,减少开发成本。在过去设计人员都是通过人工的方式进行产品设计,对机械结构进行优化和调整,这些零部件的尺寸对最终机械产品性能有着至关重要的影响,通过三维CAD技术,设计人员能够根据具体的情况合理地选择零部件,通过三维建模确定零部件的尺寸,能够有效地提升设计效率。

1.2三维CAD技术的特征

首先,三维CAD技术有利于提高机械设计的效率,大大缩短对机械进行设计的时间,在对三维CAD技术进行利用时,可以对图纸描画的时间进行压缩和控制,提高机械制造的效率。在对新型机械进行设计时,CAD技术可以对图纸进行二次重构,对制造部分的零件进行单独的设计,其他的零件可以根据以往的设计数据和资料进行重组,全面提高机械生产的时效。同时,三维CAD的技术具有很强的可塑造性和调节性,这种灵活性可以使得机械设计的能力和价值发挥到最大,可以利用过往的数据优势对设计构思进行重新组建,很快就能够设计出全新的机械产品[2]。另一方面,三维CAD技术可以全面改进机械的加工程序,通过对机械三维模型的建设使用CAD功能当中的着色和渲染技术,直接获取新的机械设计方案和效果图,使得设计师和管理人员能够通过效果图更加直观地了解机械设计的各种过程和细节,对于自身功能的发展也有一定的帮助,开发审批周期、设计决策等新功能,使用计算机和信息技术拓展设计师的视野和见解,提高设计人员对机械设计资源的了解和掌握,增强观察能力和记忆能力,并最终通过机械设计作品表达出来[3]。除此之外,三维CAD技术还可以增强数据存储的能力,可以帮助数据直接被存储在计算机的硬盘当中,在使用时方便调出和参考,也可以将已经保存好的数据放在CD文件当中,利用扫描等技术将设计图纸制作成电子档,保存到计算机硬盘当中,避免数据被破坏或被盗取。三维CAD技术具有进行文件分享的功能,并且它不同于CAM的功能,但是也可以输出标准的格式文件进行专业化的数据共享,为机械工程的设计带来益处,推动了机械设计的全面发展。

2三维CAD技术在机械设计中的应用

2.1模型建构的应用

在当前阶段,三维CAD技术在机械设计行业有着非常广泛的应用,通过直观的形式为设计者展现产品设计过程。在模型建构中的应用包含以下方面,首先是表面方式,其次是框架方式,最后是立体方式。在机械产品设计过程中,通过三维CAD技术能够根据设计者的需求设计出多种图形,包括椭圆形、圆柱形以及圆形等等[4]。在机械设计制造中有时设计者需要构建非常复杂的图形,此时就需要通过布尔运算来进行辅助设计,将计算机内部图形进行全新组合,结合相关的设计要求和具体情况,通过布尔运算来对机械产品进行设计,通过这种方式能够有效地提升设计效率。

2.2在方案构建中的应用

在机械产品设计中,设计者往往需要将众多的零部件进行有机地组合和排列,从而达成自己想要的设计效果,形成完整的设计方案。在这个过程中,需要通过CAD专业软件来对图形进行编辑和处理,设计者根据相关的设计要求以及设计理念选择合理的设计方案内容,将众多的零部件进行有机地排列组合,并通过计算机设备呈现出直观的三维模型,在这过程中,通过CAD软件和CAM软件能够有效地管理平面数据项目和立体结构项目,通过科学地管理,使得设计师的方案能够有序地开展落实,并且覆盖到整个设计过程中去。

2.3在设计检验中的应用

通过三维CAD技术,在计算机设备上直观地呈现模型渲染效果,既能有效地检查机械产品的故障,也能有效地减少开发时间。当设计者观察到零部件出现问题时,能够借助于CAD软件对零部件进行精确地调整和优化,通过三维建模形成全新的零部件形状,使其具有良好的适配性。在零部件检验完成后,通过三维CAD技术进行产品分析,记录不同零部件的坐标信息,形成直观的装配图,从而提升机械产品的设计效率。

3结语

随着科学技术的进步与发展,机械设备也朝着智能化的方向发展,三维CAD技术在设计领域的应用也是时代发展的必然要求和趋势,因此设计人员应该加强学习,提升自己的设计能力,最大程度地发挥三维CAD技术价值,设计出更加完善的工业产品。

参考文献:

[1]顾锋.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].山东工业技术,2016(20):90.

[2]韦光林.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].水利规划与设计,2015,(9):102-104.

[3]陈应琼.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用分析[J].南方农机,2019,50(03):149.

[4]屈福康.浅析三维CAD技术在机械设计中的应用[J].中国设备工程,2018(04):179-180.

作者:孙乐维 单位:新乡职业技术学院

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